EP3286473B1 - Anschlussstück zum verbinden eines oberflächenstrukturierten, mindestens eines vertiefung in seiner oberfläche aufweisenden endes eines sich entlang einer längsrichtung erstreckenden schlauchs mit einem fluidauslass; system mit einem solchen anschlussstück und verwendung für ein solches anschlussstück - Google Patents

Anschlussstück zum verbinden eines oberflächenstrukturierten, mindestens eines vertiefung in seiner oberfläche aufweisenden endes eines sich entlang einer längsrichtung erstreckenden schlauchs mit einem fluidauslass; system mit einem solchen anschlussstück und verwendung für ein solches anschlussstück Download PDF

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EP3286473B1
EP3286473B1 EP16721077.2A EP16721077A EP3286473B1 EP 3286473 B1 EP3286473 B1 EP 3286473B1 EP 16721077 A EP16721077 A EP 16721077A EP 3286473 B1 EP3286473 B1 EP 3286473B1
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EP
European Patent Office
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hose
connection piece
casting
space
recess
Prior art date
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EP16721077.2A
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EP3286473A1 (de
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Jochen ZIMMER
Patrick BÖHLER
Karl Bode
Armin REINACHER
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A Raymond SARL
Original Assignee
A Raymond SARL
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Filing date
Publication date
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    • F16L25/00—Constructive types of pipe joints not provided for in groups F16L13/00 - F16L23/00 ; Details of pipe joints not otherwise provided for, e.g. electrically conducting or insulating means
    • F16L25/0036—Joints for corrugated pipes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00—Cleaning of vehicles
    • B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/46—Cleaning windscreens, windows or optical devices using liquid; Windscreen washers
    • B60S1/48—Liquid supply therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • F16L33/00—Arrangements for connecting hoses to rigid members; Rigid hose connectors, i.e. single members engaging both hoses
    • F16L33/34—Arrangements for connecting hoses to rigid members; Rigid hose connectors, i.e. single members engaging both hoses with bonding obtained by vulcanisation, gluing, melting, or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/07—Arrangement or mounting of devices, e.g. valves, for venting or aerating or draining
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L33/00—Arrangements for connecting hoses to rigid members; Rigid hose connectors, i.e. single members engaging both hoses
    • F16L33/18—Arrangements for connecting hoses to rigid members; Rigid hose connectors, i.e. single members engaging both hoses characterised by the use of additional sealing means

Definitions

  • the invention relates to a connector for connecting a surface-structured end of at least one recess in its surface of a hose extending along a longitudinal direction to a fluid outlet, a system with such a connector and the use for such a connector.
  • connections are required at various locations that connect fluid-carrying components.
  • the connection of hoses is achieved via a clamp / screw connection.
  • hose couplings and quick connectors are used.
  • the flexibility of hoses makes an inseparable connection difficult. In particular, the flexibility of hoses makes a force-fitting and sealing connection difficult.
  • Rubber or corrugated hoses are used to fluidly connect wash water applications in the vehicle. Depending on the application, the connections must be designed so that the required pressures can be absorbed. The connection areas of the hose and connector are particularly critical.
  • the hose must be pulled onto the connecting pieces with considerable pre-tension and the material selected so that this tension does not significantly decrease over the lifetime due to the creep behavior of the material. If this is not guaranteed, the sealing function is at risk.
  • connection techniques are known from the prior art for connecting a pipe to another pipe or a connecting piece.
  • the FR 2 153 947 shows the non-positive connection of two pipes by means of an adhesive connection. Both pipe ends have a bell-shaped shape of the wall with a different cross-section. An adhesive is filled in between these walls, so that a well-sealing connection of two pipes is possible. However, the arrangement of sealing elements between the walls, which prevent the adhesive from flowing out before curing, is absolutely necessary.
  • the DE 25 12 033 B1 shows the introduction of a powder in the connection area between two plastic-coated metal pipes.
  • the powder becomes liquid by heating, so that there is a fusion between the plastic coatings of the tubes and the powder.
  • the selected materials have to withstand the relatively high temperatures that are required to melt the plastic powder.
  • the use of fixed adhesive inserts for connecting pieces is known from the prior art.
  • the FR 2727347 shows the connection of two corrugated hoses. It is stated that the troughs are filled with plastic cores, which form a cohesive weld connection between the surrounding sleeve and the two hoses by heating, as a result of which a tight connection is established.
  • EP 2 025 987 A2 discloses a connection or connecting part for a corrugated tube or corrugated hose line. It is described that a molded part can be connected to the line end of a corrugated pipe by means of primary shaping or a prepared connecting part can be connected to the line end of a corrugated pipe by means of a sleeve. In the latter case, the sleeve is produced by archetypes.
  • WO 2011/095300 A1 discloses a spray nozzle arrangement of a window cleaning system of a vehicle. It is described to reduce the number of manufacturing steps. The complexity of the manufacturing process can be reduced even further if a nozzle base body is formed in one piece with a liquid line.
  • the liquid line could be designed, in particular, as a corrugated pipe with a mouth formed in one piece from the corrugated pipe.
  • Corrugated pipes of this type could be produced by means of an extrusion process.
  • the extrusion process also allows the branch or mouth to be formed in one piece with the liquid line via a thermoforming step, which is preferably immediately subsequent, using vacuum and / or pressure after the extrusion and in the course of the corrugated tube shaping.
  • connection of corrugated hoses to one another or the attachment to a connector by gluing with adhesive adhesives or by welding adhesives to the components is fundamentally undesirable because adhesive strength attacks the corrugated hose in its strength and corrugated hoses can only be exposed to minor thermal treatments.
  • corrugated hoses as a plug-in system is also known from the prior art.
  • the corrugated hoses are equipped with so-called smooth pipe ends in the area of the connection. These smooth pipe ends are pressed onto the wavy or stepped surface of the connecting pieces with great force.
  • the smooth surface of the hose adapts to the wavy or stepped surface of the connection. Due to the positive surface contact, a good sealing effect is achieved. Automating this process is both complex and expensive. At the same time, only materials that have good creep resistance can be used. The selection of hose materials is therefore limited. Due to the geometry, the corrugated hose without pressing a smooth pipe end onto a connection piece does not provide an adequate seal.
  • the distance between the smooth areas specified when ordering also results in the unchangeable lengths of corrugated hose between connecting points.
  • a separate hose type with a specific Well-Smooth division must be added for each connection length that occurs. In terms of costs, this is often difficult to represent. Or a long hose is used which, depending on the type of application, is too long, so that the hose between two connectors, which is not required, has to be laid and fixed in the car. This leads to an unnecessary weight and requires a lot of assembly. Due to these circumstances, the much more expensive and ultimately heavier rubber hoses have been used.
  • the object of the invention is to create a fluidic connection between a surface-structured hose and a fluid outlet which is easy to handle.
  • the part that has flowed into the depression hardens together with the remaining part of the potting material.
  • the hardened potting material thereby forms a base body, from which protrusions extend into the recesses (the part that has flowed into the recess after hardening).
  • These projections stand in the way of a movement of the end of the hose along the longitudinal axis of the hose and thus retain the end of the hose by positive locking. It can be expected that the form fit is the predominant reason for retaining the end of the hose against tensile forces acting along the longitudinal axis of the hose. It is conceivable that the effect achieved by the form fit is supported by a force fit or a material fit.
  • the depression has surface sections that are not perpendicular to the longitudinal axis of the hose, and that the hardened potting material has corresponding surface sections on its part in the depression that are not perpendicular to the longitudinal axis.
  • a force fit can occur between these surface sections, which supports the retention effect of the form fit.
  • adhesions possibly even a pronounced material bond, occur. This would also support the restraint effect achieved through the positive locking.
  • the potting material does not react with the surface of the hose (not even with the part of the surface of the hose that delimits the depression).
  • part of the hardened part engages Potting material into the recess on the surface of the hose and holds the end of the hose in the potting space solely due to the resulting form fit between the cured potting material and the end of the hose.
  • the term “surface-structured hose” includes a hose which has at least one depression in the surface of the end of the hose.
  • the depression can extend over a partial circumference of the hose, but particularly preferably it extends at least once around the circumference of the end of the hose.
  • several recesses can be provided on the outside of the hose.
  • the term “encapsulation material” encompasses both liquid, ie encapsulable material, and also powdery or granular, but also pasty material which can be filled into an encapsulation chamber, can be fluidized and can be cured.
  • the potting material is a curable material which is liquid or powdery before curing. This can simplify handling.
  • the term “curing” encompasses that liquid potting material cures or powdered potting material is hardened or melted after liquefaction and then hardened.
  • a "purging material” is understood to mean a potting material that is already liquid or pourable in the processing state in order to flow into the depression in the end of the hose, or potting material that can be introduced into the depression with the aid of carrier fluids, such as air ,
  • the encapsulation material is a material that does not enter into adhesion with the encapsulation space and / or the hose, since the hose and / or the encapsulation space can be impaired in the event of adhesion.
  • the weight can be optimized due to the optimized length of the hose length.
  • the use of a hose can be provided, the wall thickness of which only has to be selected on the basis of the pressure and not on the basis of the creep resistance. This results in a lower weight for eg hose chains with lower demands on the material properties.
  • Cheaper materials can be selected and even recyclable materials can be used.
  • the hose does not require any special ends, the use in particular can be of the same Endless corrugated hose for different connection lengths are made, the hose being cut into the appropriate length during the connection.
  • the form-fitting connection of the hose and connection piece using a potting material provides a particularly high strength of the connection.
  • Tests have shown that after the potting material has hardened, an inseparable and tight connection has been created between the hose and the connector.
  • the corrugation geometry which is actually unfavorable for sealing, proves to be a favorable holding element due to its undercut function.
  • the potted connection point has a higher mechanical strength than the hose itself.
  • connection piece is not subjected to any mechanical stress due to the attachment of the hose to the connection piece. This is possible due to the largely powerless assembly of the hose.
  • the connection thus shows no signs of aging, which are caused by imposed assembly forces.
  • the potting space has at least one insertion opening for the hose.
  • the insertion opening can be designed, for example, in the form of an insertion hollow cylinder leading to the potting space, into which the end of the hose is inserted and which in particular can form a protrusion of the potting space, for example in order to surround a larger area of the surface structure of the hose with potting material.
  • the term “insertion hollow cylinder” is used in this description to represent other possible embodiments of the insertion opening through which the hose end can be guided into the potting space.
  • a “hollow insertion cylinder” is understood to mean in particular a sleeve-shaped element which extends from the walls forming the potting space. This will be used in particular if the walls forming the potting space are made with a small wall thickness. However, embodiments are also conceivable in which the potting space is formed within a more complex structure and the “insertion hollow cylinder” is understood, for example, as the part of a thicker wall, which partially delimits the potting space, through which a channel leads, through which the hose end leads into the potting space can be introduced.
  • the encapsulation space comprises a contact surface for the encapsulation material, with which a form fit between the encapsulation material and the encapsulation space can be achieved, which retains the encapsulation material in the encapsulation space against a tensile force acting along the longitudinal axis of the hose.
  • the contact surface has a surface normal which, with the direction of insertion of the end of the tube (longitudinal axis of the hollow insertion cylinder) into the encapsulation space, encloses an angle of approximately 0 ° to approximately 45 °. This creates an abutment surface that is effective in forming the positive connection.
  • the angle is between approximately 0 ° and approximately 40 °, in particular between approximately 0 ° and approximately 30 °, more preferably between approximately 0 ° and approximately 20 °, particularly preferably between approximately 0 ° and 10 °.
  • the contact surface can be formed on the wall with the insertion opening, but it can also be provided that the contact surface is present in the interior of the potting space.
  • the potting material is designed such that the potting material fluidly seals the connection between the hose and the connection piece, and in particular the potting material is in particular in contact with the end region of the hose. This creates a simple seal. It can also be provided that the hose engages in a recess on the end face. It can then be important in this context that the area around the end of the hose is surrounded by the potting material in order to achieve a complete fluidic seal.
  • the connector according to the invention can have a central element on which the hollow cylinder is formed, onto which the end of the hose can be pushed in a preferred embodiment.
  • the fluid outlet is particularly preferably formed on the central element.
  • a plug-in element is known from the prior art of windshield washer fluid lines which has a hollow cylinder onto which a hose end of a windshield washer fluid line can be pushed. Some of these plug-in elements are designed as "T-pieces" and have two opposite hollow cylinders, onto which a hose end of each windshield washer pipe can be pushed to form a nozzle chain, and a nozzle can also be provided on the plug-in element. Such plug-in elements can be used as a central element in the connector according to the invention.
  • the invention accordingly makes it possible to surround a plug-in element known from the prior art with a housing in which the casting space is designed such that the plug element is located in the casting space with the exception of the nozzle outlet.
  • a hollow cylinder is provided in the potting space onto which the end of the hose can be pushed, the hollow cylinder having a fluid channel that is open at the end and is connected to the fluid outlet.
  • the end of the hose is inserted into the potting compound Deepening of the hose supports. This allows the casting compound to be introduced more precisely into the recess in the hose.
  • the hollow cylinder can be a truncated cone to make it easier to push the end off the hose.
  • the end of the hose or the casting chamber is fluidly connected to a windshield washer nozzle element by means of a channel.
  • the fluid channel in the hollow cylinder within the potting space can be connected to the windshield washer nozzle element, through which a fluid can escape. This enables additional functionality to be integrated.
  • the potting space has a filling opening that is open.
  • the encapsulation chamber has a filling opening which is closed by a lid. A large opening or an opening without a protrusion makes it easier to fill the potting material into the potting space. Filling through an automated process is possible.
  • the insertion opening and the filling opening are arranged at an angle to one another, which can be in particular in the range from approximately 50 ° to approximately 130 °.
  • the hose can be inserted on another side of the potting space as potting material can be filled into the potting space.
  • connection piece has a first insertion opening, through which an end of a first hose can be introduced into the casting space, and a second insertion opening, through which an end of a second hose can be inserted into the casting space.
  • a nozzle chain can be built up in the field of use of windshield washer devices, for example to arrange a plurality of nozzles for a windshield washer device in succession.
  • Both insertion openings can be designed as hollow insertion cylinders.
  • the insertion openings are arranged laterally to the filling opening, each tube being inserted on a different side of the potting space.
  • the arrangement of the insertion openings in two hoses is advantageously such that the insertion openings are formed on opposite sides of the potting space. In this way, a linear arrangement can be achieved.
  • the construction volume can be minimized and the length when connecting several devices to form a chain can be optimized due to the linear arrangement of the hoses.
  • the connector according to the invention already represents a salable good in itself. Third parties who own a hose, particularly preferably a corrugated hose, or who can easily obtain it, can realize the advantages of the invention with the addition of the connector according to the invention.
  • the invention also provides a system comprising a connection piece according to the invention and an end of a hose extending along a longitudinal direction and having a recess in its surface.
  • the potting compound has hardened and the part of the potting material that has flowed into the recess and the remaining part of the potting material hold the end of the tube in a form-fitting manner against tensile forces acting along the longitudinal axis of the tube in the potting space, the tube being fixed to the connector.
  • the potting material completely surrounds the part of the end of the hose which is introduced into the potting space.
  • the potting material surrounds only a peripheral portion of the part of the end of the hose which is introduced into the potting space. The positive connection between the potting material and the hose is improved, however, if the potting material completely surrounds the part of the end of the hose which is introduced into the potting space.
  • a plurality of depressions are formed on the hose as parallel annular depressions.
  • a plurality of depressions in particular more than two, particularly preferably more than three, are arranged in the potting space.
  • fewer than ten depressions are arranged in the potting space.
  • a plurality of depressions, in particular more than two, particularly preferably more than three, are arranged in the insertion wood cylinder.
  • fewer than ten recesses are arranged in the insertion hollow cylinder.
  • the depression is designed as a spiral depression.
  • a plurality of turns of the spiral depression in particular more than two, particularly preferably more than three turns, are arranged in the casting space.
  • fewer than ten turns are arranged in the casting space.
  • a plurality of turns of the depression in particular more than two, particularly preferably more than three turns, are arranged in the insertion wood cylinder.
  • fewer than ten turns are arranged in the insertion hollow cylinder.
  • the hose is a corrugated hose, which enables a simple configuration.
  • part of the hose has an inflexible tube area.
  • Pipes of this type may be easier to attach and have different strengths than flexible hose areas.
  • a hose and a connecting piece can be connected in such a way that the hose extends into the potting space of the connecting piece and is surrounded there with a form-fitting filler element, the hose with a pronounced surface contour on the outer circumference forming elevations and depressions on the surface , is formed, and the connection piece has at least one insertion hollow cylinder for a tube, the insertion hollow cylinder extending so far along the inserted tube that it encloses at least two elevations and an intermediate recess, the inside diameter d inside the insertion opening of the insertion hollow cylinder being larger than that Outer diameter d outer tube from the inserted tube, the elevations arranged in the insertion hollow cylinder and the recesses in between acting as a partially pronounced labyrinth seal and exiting prevent a potting material.
  • the encapsulation chamber has a smooth hollow cylinder arranged in it, onto which the hose end is pushed, the outer diameter d outside connecting piece of the hollow cylinder being smaller than or equal to the inner diameter d inside the hose of the hose, the hollow cylinder being hollow on the inside, forming a channel and allows fluids to flow from the hose to the fluid outlet.
  • the potting space can be connected to the insertion hollow cylinder via a through opening.
  • the potting space can be open to another side.
  • the potting space can be filled with sealing potting material.
  • the sealing potting material particularly preferably fills the potting space in such a way that the part of the hose extending into the potting space is enclosed on all sides, the potting space being partially or completely filled with potting material.
  • a procedure is also described: Method for forming a fluid connection between a surface-structured hose and a connection piece, the hose being pushed into a casting space of the connection piece, characterized by fixing the hose in the casting space by means of a casting compound on the connection piece and forming a positive connection between the hose and casting compound.
  • an embodiment of the system according to the invention is shown with two hoses 10 and a connection piece, the device including a windshield washer nozzle element.
  • the device including a windshield washer nozzle element.
  • Other embodiments are conceivable.
  • the Figure 1 shows an exploded view of the connection 1 of the connector 2 and two hoses 10 with the aid of a filling material or potting material 7.
  • the potting material 7 is shown in its solid final state.
  • the figure also shows in particular that the hose 10 is completely made of potting material at the end is enclosed in the area 7a, which ensures the sealing between the hose 10 and the connecting piece 2 in the potting space 6.
  • a sleeve-shaped insertion hollow cylinder 3 and a through opening 8 between the insertion hollow cylinder 3 and the potting space 6 can be seen from the figure.
  • a filling opening 9 for filling potting material 7 on the device 2 is completely open above the potting space 6.
  • the connection piece 2 has a windshield washer nozzle element 13 which is arranged on the side of the connection piece 2.
  • the openings 3a of the two insertion hollow cylinders 3 are arranged on the connector 2 on different sides.
  • the Figure 2 shows the connection between the two hoses 10 and the connector 2 without the potting material 7.
  • a central element 4, here covered by the hose 10, is designed according to the invention in such a way that the hose 10 is pushed onto a hollow cylinder of the central element 4 without play but largely without force ,
  • the hollow cylinder of the central element 4 extends into the sleeve-shaped insertion hollow cylinder 3.
  • the hose 10 lies between the hollow cylinder and the insertion hollow cylinder 3 and the hose end 10a extends through the through opening 8 into the potting space 6.
  • the drawing shows a perspective view also the windscreen washer nozzle 13.
  • the Figure 3 shows the joined hoses 10 with the connecting piece 2.
  • the ends of the hollow cylinders, onto which the hoses 10 were pushed before the potting material 7, which is not shown here, were pushed in, can be seen.
  • the figure shows the passage of the tubes 10 through the insertion hollow cylinder 3.
  • the figure shows a depression 12 which lies between two elevations 11 on the surface of a tube 10.
  • each hose end 10a has three elevations 11 and three depressions 12, so that after the encapsulation material 7 has been filled in, there is a good-sealing and form-fitting, firm connection.
  • the Figure 4a shows the fill level of the potting material 7 in the potting space 6 of the connector 2.
  • the potting material 7 is introduced into the potting chamber 6 from above through the filling opening 9 when the connection between the hose 10 and the connector 2 is made. This is done by pouring liquid materials or sprinkling powdered materials.
  • the filling opening 9 is at the top until the potting materials 7 have hardened, so that the potting material 7 cannot escape.
  • the connector 2 can be installed in any position.
  • the transparent representation of the potting material 7 makes it possible to see the through opening 8 through which the hose end 10a of the hose 10 extends into the potting space 6.
  • the figure also shows that the free space or cavity around the outer circumference of the hose 10a coming from the insertion hollow cylinder 3 from a gap 14, not shown here (see Figure 6 ), to a large room, the encapsulation room 6. Since a plurality of elevations 11 are completely enclosed in the casting chamber 7 and the depressions 12 are filled in, there is a sealing and also form-fitting, firm connection of the hose 10 and the connecting piece 2.
  • the Figure 4b shows the filled potting material 7 shown in the connector 2 for completeness.
  • the Figure 5a shows a top view of the connection.
  • FIG. 5b shows the section AA based on Figure 5a
  • An enlarged partial section view is in Figure 6 shown.
  • the figure shows the connector 2 cut in the area of the potting space 6.
  • the potting material 7 can be seen.
  • the cut goes through the channel 5 and the hose end 10a.
  • the filling opening 8 can be seen as well as the fact that the potting material 7 completely covers the hose 10a.
  • the Figure 5c shows the section course BB related to Figure 5a ,
  • the connector 2 is cut along the course of the channels 5 of the hollow cylinder of the central element 4.
  • the figure shows the connection of the two channels, so that a fluid passage from one side through a first hose 10, the associated first channel 5 through the connector 2 to the other side through a second channel 5 in the second hose 10.
  • the section further shows the insertion hollow cylinders 3 and the passage of the hose ends 10a through the through openings 8 into the encapsulation space 6.
  • the encapsulation space 6 is filled with the encapsulation material 7.
  • the sealing encircling the hose end 10a by the potting material in the region 7a can be seen.
  • the elevations 11 and the respective intermediate recess 12 form a partial labyrinth seal in the insertion hollow cylinder 3. Partly because only half of the so-called intermeshing of a labyrinth seal is present.
  • the surface quality of the hose shown, which is shown here as corrugated hose, prevents the potting material 7 from leaking through a gap 14, not shown here (see Figure 6 ), between the hose 10 and the surface of the insertion hollow cylinder 3 in the manufacturing process.
  • potting material 7 runs a certain way into the gap 14 depending on the viscosity, not shown here (see Figure 6 ), between hose 10 and the inner surface of the insertion hollow cylinder 3.
  • this potting material is for the actual one Sealing not required. The complete sealing of the hose end section 10a, which is inserted into the potting space 6 of the connector 2, seals the connection.
  • the Figure 6 shows an enlargement of the sectional view Figure 5c ,
  • the hollow cylinder of the central element 4 has the outer diameter d outer connector .
  • the inner diameter of the hose d inner hose is designed such that the hose 10 can be pushed onto the hollow cylinder 4 without play but largely without force.
  • the hollow cylinder 4 in turn extends into the sleeve-shaped insertion hollow cylinder 3.
  • the insertion hollow cylinder 3 has the inside diameter d inside the insertion opening .
  • the end of the hose is the hose 10 between the Hohzylinder of the central member 4 and the Ein Technologyhohlzylinder 3, wherein the tube 10 has the outer diameter d of the outer tube.
  • the outer diameter d outer tube is smaller than the inner diameter d inside the insertion opening of the hollow insertion cylinder 3.
  • a small amount of potting material 7, not shown here, can possibly enter the gap 14 between the hose 10 and the inner wall of the insertion opening 3.
  • the curing of the potting material described above may have made heat treatment necessary, as would be the case with powdered potting material, or may optionally have been used. It is important that neither the hose nor the connecting piece are neither weakened at certain points or damaged in certain areas.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a connecting piece 2 for two hoses 10, in which a windshield washer nozzle element 13 is additionally integrated.
  • This can e.g. are used to manufacture a nozzle chain, consisting of several connecting pieces, with integrated nozzles and hoses in between.
  • connection process can be expanded to combine this with the potting process that is necessary in any case with heated windscreen washer nozzles (not shown).
  • the hose ends can also be cast in on the connecting pieces. Pouring the hose ends is also possible regardless of the heaters.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Anschlussstück zum Verbinden eines oberflächenstrukturierten, mindestens eine Vertiefung in seiner Oberfläche aufweisenden Endes eines sich entlang einer Längsrichtung erstreckenden Schlauchs mit einem Fluidauslass, ein System mit einem solchen Anschlussstück und die Verwendung für ein solches Anschlussstück.
  • Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, das Ende eines Schlauchs über ein Anschlussstück mit einem Fluidauslass, beispielsweise einem Scheibenwaschdüsenelement zu verbinden.
  • In Fahrzeugen werden an verschiedenen Orten Verbindungen benötigt, die Fluid führende Bauteile verbinden. Zum einen wird die Verbindung von Schläuchen über Klemm/Schraubverbindung erreicht. Zum anderen finden Schlauchkupplungen und Schnellverbinder Anwendung. Die Biegsamkeit von Schläuchen macht eine unlösbare Verbindung schwierig. Insbesondere macht die Flexibilität von Schläuchen eine kraftschlüssige und dichtende Verbindung schwierig.
  • Zur fluidischen Verbindung von Waschwasseranwendungen im Fahrzeug finden Gummi- oder Wellschläuche Anwendung. Anwendungsspezifisch sind die Verbindungen so auszulegen, dass die erforderlichen Drücke aufgenommen werden können. Kritisch sind dabei im Besonderen die Anschlussbereiche von Schlauch und Anschlussstück.
  • Soll auf Schellen zur Befestigung aus Kosten- und optischen Gründen verzichtet werden, muss der Schlauch mit erheblicher Vorspannung auf die Anschlussstücke aufgezogen werden und das Material muss so gewählt sein, dass diese Spannung durch das Kriechverhalten des Materials nicht erheblich über die Lebenszeit nachlässt. Ist dies nicht gewährleistet, so ist die Dichtfunktion gefährdet.
  • Daher kommen beim Stand der Technik teure Materialien zum Einsatz. Beispielsweise sind dies Gummischläuche oder relativ dickwandige EPDM-Schläuche.
  • Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verbindungstechniken bekannt, um ein Rohr mit einem anderen Rohr oder einem Anschlussstück zu verbinden.
  • Die FR 2 153 947 zeigt die kraftschlüssige Verbindung von zwei Rohren mittels einer Klebeverbindung. Beide Rohrenden weisen eine glockenförmige Form der Wandung von unterschiedlichem Querschnitt auf. Zwischen diesen Wandungen wird ein Klebstoff eingefüllt, so dass eine gut abdichtende Verbindung von zwei Rohren möglich ist. Dabei ist jedoch die Anordnung von Dichtelementen zwischen den Wandungen zwingend erforderlich, die ein Ausfließen des Klebstoffes vor dem Aushärten verhindern.
  • Die DE 25 12 033 B1 zeigt das Einbringen eines Pulvers in den Verbindungsbereich zwischen zwei mit Kunststoff beschichteten Rohrleitungen aus Metall. Durch Erhitzen wird das Pulver flüssig, so dass ein Verschmelzen zwischen den Kunststoffbeschichtungen der Rohre und dem Pulver erfolgt. Die ausgewählten Materialien müssen dabei die relativ hohen Temperaturen aushalten, die notwendig sind um das Kunststoffpulver zu schmelzen.
  • Aus dem Stand der Technik ist die Verwendung von festen Klebeeinlagen bei Anschlussstücken bekannt. Die FR 2727347 zeigt die Verbindung von zwei Wellschläuchen. Dabei wird ausgeführt, dass die Wellentäler mit Kunststoffkernen gefüllt werden, welche durch Erhitzen eine stoffschlüssige Schweißverbindung zwischen der umgebenden Muffe und den beiden Schläuchen eingehen, wodurch eine dichte Verbindung hergestellt wird.
  • EP 2 025 987 A2 offenbart ein Anschluss- oder Verbindungsteil für eine Wellrohr- oder Wellschlauchleitung. Es wird beschrieben, dass ein Formteil durch Urformen mit dem Leitungsende eines Wellrohres verbunden oder ein vorbereitetes Anschlussteil mit dem Leitungsende eines Wellrohres durch eine Muffe verbunden werden kann. Im letztgenannten Falle wird die Muffe durch Urformen erzeugt.
  • WO 2011/095300 A1 offenbart eine Spritzdüsenanordnung einer Scheibenreinigungsanlage eines Fahrzeuges. Es wird beschrieben, die Anzahl der Fertigungsschritte zu verringern. Die Komplexität des Fertigungsprozesses könne noch weiter verringert werden, wenn ein Düsengrundkörper einstückig mit einer Flüssigkeitsleitung ausgebildet werde. Die Flüssigkeitsleitung könne insbesondere als Wellrohr mit einer aus dem Wellrohr einstückig ausgeformten Mündung ausgebildet sein. Derartige Wellrohre könnten mittels eines Extrusionsverfahrens hergestellt werden. Das Extrusionsverfahren erlaube es auch, über einen vorzugsweise unmittelbar, nachfolgenden Thermoformschritt unter Verwendung von Vakuum und/oder Druck nach der Extrusion und im Zuge der Wellrohrformung den Abzweig bzw. die Mündung einstückig mit der Flüssigkeitsleitung auszuformen.
  • Das Verbinden von Wellschläuchen miteinander oder das Befestigen an einem Anschlussstück durch Verkleben mit adhäsiven Klebstoffen oder durch Verschweißen von Klebstoffen mit den Bauteilen ist grundsätzlich unerwünscht, weil adhäsiver Klebstoff den Wellschlauch in seiner Festigkeit angreift bzw. Wellschläuche nur geringen thermischen Behandlungen ausgesetzt werden können.
  • Aus dem Stand der Technik ist weiterhin auch die Verwendung von Wellschläuchen als Stecksystem bekannt. Die Wellschläuche sind im Bereich des Anschlusses mit sogenannten Glattrohrenden ausgestattet. Diese Glattrohrenden werden auf die wellige bzw. stufige Oberfläche der Anschlussstücke unter großer Kraftaufwendung aufgepresst. Die glatte Oberfläche des Schlauches passt sich der welligen bzw. stufigen Oberfläche des Anschlusses an. Aufgrund der formschlüssigen Oberflächenberührung wird eine gute Dichtwirkung erzielt. Diesen Vorgang zu automatisieren ist gleichzeitig aufwendig und teuer. Gleichzeitig können nur derartige Materialien verwendet werden, die eine gute Kriechfestigkeit aufweisen. Die Auswahl an Schlauchmaterialien ist somit eingeschränkt. Den Wellschlauch ohne ein Glattrohrende auf ein Anschlussstück aufzupressen liefert, aufgrund der Geometrie, keine ausreichende Abdichtung.
  • Die Glattrohrenden stellen in Bezug auf variable Nutzbarkeit eines Schlauchtyps für verschiedene Produkte, aufgrund der bei der Herstellung eines Schlauches festgelegten Längen, ein Problem dar. Durch den bei Bestellung festgelegten Abstand der Glatt-Bereiche zueinander ergeben sich auch die nicht änderbaren Längen an Wellschlauch zwischen zu verbindenden Punkten. Bezüglich einer vollautomatischen Verarbeitung der Schläuche mit mehreren Schlauchstücken muss für jede auftretende Verbindungslänge ein eigener Schlauchtyp mit spezifischer Well- Glatt-Teilung zugeführt werden. Dies ist kostenseitig häufig kaum darstellbar. Oder es wird ein langer Schlauch verwendet, der je nach Einsatzart eine zu große Länge aufweist, so dass der zwischen zwei Anschlussstücken vorhandene aber nicht benötigte Schlauch irgendwie im Auto verlegt und befestigt werden muss. Dies führt zu einem unnötigen Gewicht und bedingt einen hohen Montageaufwand. Aufgrund dieser Umstände wird bisher auf die deutlich teureren und letztlich auch schwereren Gummischläuche ausgewichen.
  • Gerade die Gewichtseinsparung gewinnt im Fahrzeugbau zunehmend an Bedeutung.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine fluidische Verbindung zwischen einem oberflächenstrukturierten Schlauch und einem Fluidauslass zu schaffen, die einfach in der Handhabung ist.
  • Die Aufgabe wird mit dem Gegenstand der nebengeordneten Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
  • Kern der Erfindung ist der Gedanke, bei einem oberflächenstrukturierten Schlauch diese Oberflächenstruktur für eine Fixierung des Schlauchs an dem Anschlussstück zu verwenden. Dabei kommt ein Vergussmaterial zum Einsatz, das
    • in einem ersten Verarbeitungszustand hinreichend fluidisierbar ist, damit ein Teil des im Vergussraum befindlichen Vergussmaterials bei eingeschobenen Ende des Schlauchs in die Vertiefung fließen kann, und
    • in einem zweiten Verarbeitungszustand dauerhaft ausgehärtet ist, damit der in die Vertiefung eingeflossene Teil des Vergussmaterials und der übrige Teil des Vergussmaterials das Ende des Schlauchs durch das Eingreifen des Vergussmaterials in die Vertiefung formschlüssig gegen entlang der Längsachse des Schlauchs wirkende Zugkräfte in dem Vergussraum zurückhalten können.
  • Der in die Vertiefung eingeflossene Teil härtet zusammen mit dem übrigen Teil des Vergussmaterials aus. Das ausgehärtete Vergussmaterial bildet dadurch einen Grundkörper aus, von dem sich aus Vorsprünge in die Vertiefungen hinein erstrecken (der in die Vertiefung eingeflossene Teil nach dem Aushärten). Diese Vorsprünge stehen einer Bewegung des Ende des Schlauchs entlang der Längsachse des Schlauchs im Weg und halten das Ende des Schlauchs somit durch Formschluss zurück. Es steht zu erwarten, dass der Formschluss der überwiegende Grund für das Zurückhalten des Endes des Schlauchs gegen entlang der Längsachse des Schlauchs wirkende Zugkräfte ist. Es ist denkbar, dass die durch den Formschluss erzielte Wirkung durch einen Kraftschluss oder einen Stoffschluss unterstützt wird. Je nach geometrischer Ausbildung der Vertiefung ist es möglich, dass die Vertiefung Flächenabschnitte aufweist, die nicht senkrecht zur Längsachse des Schlauchs stehen, und dass das ausgehärtete Vergussmaterial an seinem in der Vertiefung befindlichem Teil korrespondierende Flächenabschnitte aufweist, die nicht senkrecht zur Längsachse. Zwischen diesen Flächenabschnitten kann es zu einem Kraftschluss kommen, der die Rückhaltewirkung des Formschlusses unterstützt. Ergänzend oder alternativ ist es denkbar, dass es zwischen Oberflächenabschnitten des Vergussmaterials in der Vertiefung und Oberflächenabschnitten des die Vertiefung bildenden Teils der Oberfläche des Ende des Schlauchs zu Anhaftungen, ggf. sogar zu einem ausgeprägten Stoffschluss kommt. Auch dieser würde die durch den Formschluss erzielte Wirkung des Zurückhaltens unterstützen.
  • Dabei geht das Vergussmaterial in einer besonders bevorzugten Ausführungsform keine Reaktion mit der Oberfläche des Schlauchs (auch nicht mit dem die Vertiefung begrenzenden Teil der Oberfläche des Schlauchs) ein. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems greift ein Teil des ausgehärteten Vergussmaterials in die Vertiefung an der Oberfläche des Schlauchs ein und hält allein aufgrund des dadurch entstehenden Formschlusses zwischen dem ausgehärteten Vergussmaterial und dem Ende des Schlauchs das Ende des Schlauchs in dem Vergussraum zurück.
  • Der Begriff "oberflächenstrukturierter Schlauch" umfasst im Sinne der Erfindung einen Schlauch, der zumindest eine Vertiefung in der Oberfläche des Endes des Schlauchs aufweist. Die Vertiefung kann sich über einen Teilumfang des Schlauchs erstrecken, insbesondere bevorzugt erstreckt sie sich jedoch zumindest einmal um den Umfang des Endes des Schlauches. Es können insbesondere mehrere Vertiefungen an der Außenseite des Schlauches vorgesehen sein.
  • Der Begriff "Vergussmaterial" umfasst im Sinne der Erfindung sowohl flüssiges, also vergießbares Material, als auch pulverförmiges bzw. granulatförmiges, aber auch pastöses Material, welches in eine Vergusskammer eingefüllt werden kann, fluidisierbar ist und ausgehärtet werden kann. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Vergussmaterial ein aushärtbares Material, welches vor dem Aushärten flüssig oder pulverförmig ist. Hierdurch kann die Handhabung vereinfacht sein. Der Begriff "Aushärten" umfasst im Sinne der Erfindung, dass flüssiges Vergussmaterial aushärtet oder pulverförmiges Vergussmaterial nach einem Verflüssigen erhärtet oder geschmolzen wird und danach erhärtet.
  • Als "fluidisierbar" wird ein Vergussmaterial verstanden, dass entweder in dem Verarbeitungszustand bereits flüssig oder schüttfähig ist, um in die Vertiefung des Endes des Schlauchs zu fließen, oder Vergussmaterial, dass unter zu Hilfenahme von Trägerfluiden, wie beispielsweise Luft in die Vertiefung eingebracht werden kann.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Vergussmaterial ein Material, das keine Adhäsion mit dem Vergussraum und/oder dem Schlauch eingeht, da es bei einer Adhäsion zu einer Beeinträchtigung des Schlauchs und/oder des Vergussraums kommen kann.
  • Die Erfindung weist verschiedene Vorteile gegenüber dem Stand der Technik auf. Zum einen kann das Gewicht aufgrund der optimierten Länge der Schlauchlänge optimiert werden. Weiterhin kann die Verwendung eines Schlauches vorgesehen werden, dessen Wanddicke nur aufgrund des Drucks ausgewählt werden muss und nicht aufgrund der Kriechfestigkeit. Hierdurch wird ein geringeres Gewicht für z.B. Schlauchketten erreicht bei gleichzeitig niedrigeren Anforderungen an die Materialeigenschaften. Es können preiswertere Materialien ausgewählt werden und es können sogar recycelbare Materialien eingesetzt werden. Da der Schlauch keine speziellen Enden benötigt kann die Verwendung insbesondere von dem gleichen Endloswellschlauch für unterschiedliche Verbindungslängen erfolgen, wobei der Schlauch bei der Verbindung in die passende Länge geschnitten wird.
  • Die formschlüssige Verbindung von Schlauch und Anschlussstück durch ein Vergussmaterial liefert eine besonders hohe Festigkeit der Verbindung. Versuche haben gezeigt, dass nach dem Aushärten des Vergussmaterials eine unlösbare und dichte Verbindung zwischen Schlauch und Anschlussstück entstanden ist. Die für das Dichten eigentlich ungünstige Wellgeometrie erweist sich dabei durch ihre Hinterschnittfunktion als günstiges Halteelement. Gleichzeitig hat es sich gezeigt, dass die vergossene Verbindungsstelle eine höhere mechanische Festigkeit besitzt als der Schlauch selbst.
  • Das Anschlussstück wird darüber hinaus mit keiner mechanischen Belastung durch die Befestigung des Schlauches am Anschlussstück beaufschlagt. Dies ist möglich aufgrund der weitgehend kraftlosen Montage des Schlauches. Die Verbindung weist somit keine Alterungserscheinungen auf, die aufgrund von aufgeprägten Montagekräften hervorgerufen werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Vergussraum zumindest eine Einführöffnung für den Schlauch auf. Hierdurch kann ein definierter Bereich für das Einführen des Schlauchs geschaffen werden. Die Einführöffnung kann beispielsweise in Form eines zum Vergussraum führenden Einführhohlzylinders ausgeführt sein, in den das Ende des Schlauchs eingeführt wird und der insbesondere einen Überstand des Vergussraumes ausbilden kann, um beispielsweise einen größeren Bereich der Oberflächenstruktur des Schlauches mit Vergussmaterial zu umgeben. Der Begriff "Einführhohlzylinder" wird in dieser Beschreibung stellvertretend für andere mögliche Ausführungsformen der Einführöffnung, durch die das Schlauchende in den Vergussraum geführt werden kann, verwendet. Als "Einführhohlzylinder" wird insbesondere ein hülsenförmig ausgebildetes, sich von den den Vergussraum bildenden Wänden forterstreckendes Element verstanden. Dies wird insbesondere dann eingesetzt werden, wenn die den Vergussraum bildenden Wände mit geringer Wandstärke ausgeführt werden. Es sind aber auch Ausführungsformen denkbar, bei denen der Vergussraum innerhalb eines komplexeren Gebildes ausgebildet ist und der "Einführhohlzylinder" beispielsweise als der Teil einer dickeren, den Vergussraum teilweise begrenzenden Wand verstanden wird, durch den ein Kanal führt, durch den das Schlauchende in den Vergussraum eingeführt werden kann.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Vergussraum eine Anlagefläche für das Vergussmaterial, mit der ein Formschluss zwischen Vergussmaterial und Vergussraum erreicht werden kann, der das Vergussmaterial im Vergussraum gegen eine entlang der Längsachse des Schlauchs wirkende Zugkraft zurückhält. Die Anlagefläche weist eine Flächennormale auf, die mit der Einschubrichtung des Endes des Schlauchs (Längsachse des Einführhohlzylinders) in den Vergussraum einen Winkel von ungefähr 0° bis ungefähr 45° einschließt. Hierdurch wird eine Anlagefläche geschaffen, die effektiv beim Ausbilden des Formschlusses ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Winkel zwischen ungefähr 0° und ungefähr 40°, insbesondere zwischen ungefähr 0° und ungefähr 30°, mehr bevorzugt zwischen ungefähr 0° und ungefähr 20°, insbesondere bevorzugt zwischen ungefähr 0° und 10° ist. Die Anlagefläche kann an der Wandung mit der Einführöffnung ausgebildet sein, es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Anlagefläche im Inneren des Vergussraums vorliegt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Vergussmaterial derart ausgebildet, dass das Vergussmaterial die Verbindung zwischen Schlauch und Anschlussstück fluidisch abdichtet, und insbesondere das Vergussmaterial insbesondere am Stirnbereich des Schlauchs anliegt. Hierdurch wird eine einfache Abdichtung geschaffen. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Schlauch stirnseitig in eine Vertiefung eingreift. Wichtig in diesem Zusammenhang kann dann sein, dass der Bereich um das Ende des Schlauchs vom Vergussmaterial umgeben ist, um eine komplette fluidische Abdichtung zu erzielen.
  • Das erfindungsgemäße Anschlussstück kann ein zentrales Element aufweisen, an dem der Hohlzylinder ausgebildet ist, auf den das Ende des Schlauchs in einer bevorzugten Ausführungsform aufgeschoben werden kann. Insbesondere bevorzugt ist der Fluidauslass an dem zentralen Element ausgebildet. Aus dem Stand der Technik der Scheibenwaschwasserleitungen ist ein Steckelement bekannt, das einen Hohlzylinder aufweisen, auf den ein Schlauchende einer Scheibenwaschwasserleitung aufgeschoben werden kann. Teilweise sind diese Steckelemente als "T-Stücke" ausgebildet und weisen zwei gegenüberliegende Hohlzylinder auf, auf die ein Schlauchende jeweils einer Scheibenwaschwasserleitung geschoben werde kann, um eine Düsenkette zu bilden, wobei am Steckelement ferner eine Düse vorgesehen sein kann. Derartige Steckelemente können als zentrales Element in dem erfindungsgemäßen Anschlussstück eingesetzt werden. Die Erfindung ermöglicht es demnach, ein aus dem Stand der Technik bekanntes Steckelement mit einer Einhausung zu umgeben, in der der Vergussraum so ausgebildet ist, dass sich das Steckelement mit Ausnahme des Düsenauslass in dem Vergussraum befindet.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein in dem Vergussraum angeordneter Hohlzylinder vorgesehen, auf den das Ende des Schlauches aufschiebbar ist, wobei der Hohlzylinder einen endseits offenen Fluidkanal aufweist, der mit dem Fluidauslass verbunden ist. In dem das Ende auf den Hohlzylinder aufgeschoben werden kann, wird das Ende des Schlauchs während des Einbringens der Vergussmasse in die Vertiefung des Schlauchs unterstützt. Das erlaubt ein präziseres Einbringen der Vergussmasse in die Vertiefung des Schlauchs. Der Hohlzylinder kann ein Hohlkegelstumpf sein, um das Aufschieben des Endes von dem Schlauch zu vereinfachen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Ende des Schlauchs, bzw. der Vergussraum fluidisch mittels eines Kanals mit einem Scheibenwaschdüsenelement verbunden. Insbesondere kann der Fluidkanal in dem Hohlzylinder innerhalb des Vergussraumes mit dem Scheibenwaschdüsenelement verbunden sein, durch die ein Fluid austreten kann. Hierdurch kann eine zusätzliche Funktionalität integriert werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Vergussraum eine Einfüllöffnung auf, die offen ist. In einer alternativen Ausführungsform weist der Vergussraum eine Einfüllöffnung auf, die durch einen Deckel verschlossen ist. Eine große Öffnung bzw. eine Öffnung ohne einen Überstand ermöglicht ein einfacheres Einfüllen des Vergussmaterials in den Vergussraum. Das Einfüllen durch einen automatisierten Prozess ist möglich.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Einführöffnung und die Einfüllöffnung in einem Winkel zueinander angeordnet, der insbesondere im Bereich von ungefähr 50° bis ungefähr 130° liegen kann. Hierdurch kann der Schlauch an einer anderen Seite des Vergussraums eingeführt werden, als Vergussmaterial in den Vergussraum eingefüllt werden kann.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Anschlussstück eine erste Einführöffnung, über die ein Ende eines ersten Schlauchs in den Vergussraum eingeführt werden kann, und eine zweite Einführöffnung, über die ein Ende eines zweiten Schlauchs in den Vergussraum eingeführt werden kann. Hierdurch kann in Einsatzgebiet von Scheibenwascheinrichtungen eine Düsenkette aufgebaut werden, um beispielweise mehrere Düsen für eine Scheibenwascheinrichtung nacheinander anzuordnen. Beide Einführöffnungen können als Einführhohlzylinder ausgebildet sein.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Einführöffnungen seitlich zur Einfüllöffnung angeordnet, wobei jeder Schlauch jeweils an einer anderen Seite des Vergussraumes eingeführt wird. Vorteilhafterweise ist die Anordnung der Einführöffnungen bei zwei Schläuchen derart, dass die Einführöffnungen an gegenüberliegenden Seiten des Vergussraumes ausgebildet sind. Hierdurch kann eine lineare Anordnung erreicht werden. Das Bauvolumen kann minimiert werden und auch die Länge bei Verbindung mehrerer Vorrichtungen zu einer Kette kann aufgrund der linearen Anordnung der Schläuche optimiert werden.
  • Das erfindungsgemäße Anschlussstück stellt für sich genommen bereits ein verkaufsfähiges Gut dar. Dritte, die in Besitz eines Schlauchs, insbesondere bevorzugt eines Wellschlauchs sind, bzw. die diesen leicht beschaffen können, können unter Hinzunahme des erfindungsgemäßen Anschlussstücks die Vorteile der Erfindung realisieren.
  • Die Erfindung schafft auch ein System aus einem erfindungsgemäßen Anschlussstück und einem eine Vertiefung in seiner Oberfläche aufweisenden Endes eines sich entlang einer Längsrichtung erstreckenden Schlauchs. In dem System ist die Vergussmasse ausgehärtet und der in die Vertiefung eingeflossene Teil des Vergussmaterials und der übrige Teil des Vergussmaterials halten das Ende des Schlauchs formschlüssig gegen entlang der Längsachse des Schlauchs wirkende Zugkräfte in dem Vergussraum zurück, wobei der Schlauch am Anschlussstück fixiert ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform umgibt das Vergussmaterial den in den Vergussraum eingeführten Teil des Endes des Schlauchs vollständig. Es sind Ausführungsformen denkbar, bei denen das Vergussmaterial nur einen Umfangsabschnitt des in den Vergussraum eingeführten Teils des Endes des Schlauchs umgibt. Die formschlüssige Verbindung zwischen Vergussmaterial und Schlauch wird jedoch verbessert, wenn das Vergussmaterial den in den Vergussraum eingeführten Teil des Endes des Schlauchs vollständig umgibt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform sind am Schlauch mehrere Vertiefungen als parallele ringförmige Vertiefungen ausgebildet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist im Vergussraum eine Mehrzahl von Vertiefungen, insbesondere mehr als zwei, insbesondere bevorzugt mehr als drei angeordnet. In einer bevorzugten Ausführungsform sind im Vergussraum weniger als zehn Vertiefungen angeordnet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist im Einführholzylinder eine Mehrzahl von Vertiefungen, insbesondere mehr als zwei, insbesondere bevorzugt mehr als drei angeordnet. In einer bevorzugten Ausführungsform sind im Einführhohlzylinder weniger als zehn Vertiefungen angeordnet.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Vertiefung als spiralförmige Vertiefung ausgebildet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist im Vergussraum eine Mehrzahl von Windungen der spiralförmigen Vertiefung, insbesondere mehr als zwei, insbesondere bevorzugt mehr als drei Windungen angeordnet. In einer bevorzugten Ausführungsform sind im Vergussraum weniger als zehn Windungen angeordnet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist im Einführholzylinder eine Mehrzahl von Windungen der Vertiefung, insbesondere mehr als zwei, insbesondere bevorzugt mehr als drei Windungen angeordnet. In einer bevorzugten Ausführungsform sind im Einführhohlzylinder weniger als zehn Windungen angeordnet.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Schlauch ein Wellschlauch, wodurch eine einfache Ausgestaltung ermöglicht ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist ein Teil des Schlauches einen unflexiblen Rohrbereich auf. Derartige Rohre können ggf. einfacher befestigt werden und weisen andere Festigkeiten auf als flexible Schlauchbereiche.
  • In einer Ausführungsform können ein Schlauch und ein Anschlussstück derart verbunden sein, dass der Schlauch in den Vergussraum des Anschlussstück hinein reicht und dort mit einem formschlüssigen Füllelement umgeben ist, wobei der Schlauch mit einer am Außenumfang ausgeprägten Oberflächenkontur, die Erhebungen und Vertiefungen auf der Oberfläche ausbildet, ausgeformt ist, und das Anschlussstück zumindest einen Einführhohlzylinder für einen Schlauch aufweist, wobei der Einführhohlzylinder sich derart weit entlang des eingeführten Schlauches erstreckt, dass dieser mindestens zwei Erhöhungen und eine dazwischen liegende Vertiefung umschließt, wobei der Innendurchmesser dinnenEinführöffnung des Einführhohlzylinder größer ist als der Außendurchmesser daußenSchlauch vom eingeführten Schlauch, wobei die im Einführhohlzylinder angeordneten Erhöhungen und die dazwischen liegenden Vertiefungen als teilweise ausgeprägte Labyrinth-Dichtung fungieren und ein Austreten eines Vergussmateriales verhindern. Insbesondere weist der Vergussraum ein in ihm angeordneten glatten Hohlzylinder auf, auf das das Schlauchende aufgeschoben ist, wobei der Außendurchmesser daußenAnschlussstück des Hohlzylinders kleiner als oder gleich groß wie der Innendurchmesser dinnenSchlauch des Schlauches ist, wobei der Hohlzylinder innen hohl ist, einen Kanal bildet und den Durchfluss von Fluiden vom Schlauch zum Fluidauslass ermöglicht. Der Vergussraum kann mit dem Einführhohlzylinder über eine Durchgangsöffnung verbunden sein. Das Schlauchende kann sich vom Einführhohlzylinder aus kommend, mit mindestens 2 Wellen hinein in den Vergussraum erstreckt, wobei der Vergussraum derart ausgeführt ist, dass sich der freie Raum um das Schlauchende zumindest teilweise vom Einführhohlzylinder aus kommend in den Vergussraum vergrößert, so dass um das Schlauchende der Vergussraum einen größeren Hohlraum um das Schlauchende herum aufweist als im Einführhohlzylinder. Der Vergussraum kann zu einer weiteren Seite hin offen sein. Der Vergussraum kann mit abdichtendem Vergussmaterial ausgefüllt sein. Insbesondere bevorzugt füllt das abdichtende Vergussmaterial den Vergussraum derart aus, dass der sich in den Vergussraum hinein erstreckende Teil des Schlauches von allen Seiten umschlossen ist, wobei der Vergussraum teil- oder vollständig mit Vergussmaterial ausgefüllt ist.
  • Es wird auch ein Verfahren beschrieben:
    Verfahren zum Ausbilden einer Fluidverbindung zwischen einem oberflächenstrukturierten Schlauch und einem Anschlussstück, wobei der Schlauch in einen Vergussraum des Anschlussstücks geschoben wird, gekennzeichnet durch Fixieren des Schlauches in dem Vergussraum mittels einer Vergussmasse am Anschlussstück und Bilden eines Formschlusses zwischen Schlauch und Vergussmasse.
  • Das beschriebene Verfahren kann ferner in folgenden Aspekten gekennzeichnet sein:
    • fluidisches Abdichten der Verbindung mittels des Vergussmaterials
    • Einschieben des Schlauchs durch einen Einführöffnung in den Vergussraum
    • Füllen des Vergussraums mit Vergussmaterial
    • Auswählen von Vergussmaterial, welches keine Adhäsion mit Schlauch und/oder Vergussraum eingeht
    • Auswählen eines Schlauches mit einem Innendurchmesser derart, dass der Schlauch auf das Anschlussstück kraftlos, insbesondere spielfrei, aufgeschoben werden kann
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • In den Zeichnungen zeigt:
    • Figur 1:
    Explosionszeichnung von Anschlussstück, zwei Schläuchen und Vergussmaterial
    Figur 2:
    Perspektivische Ansicht von Anschlussstück und zwei eingeführte Schläuchen
    Figur 3:
    Draufsicht auf Anschlussstück und zwei eingeführte Schläuchen
    Figur 4a und b:
    Perspektivische Ansicht von Anschlussstück, zwei eingeführten Schläuchen und eingefülltem Vergussmaterial
    Figur 5a:
    Draufsicht auf Anschlussstück, zwei Schläuchen und Vergussmaterial
    Figur 5b und c:
    Schnittdarstellungen entlang Schnittverlauf A-A bzw. B-B bezogen auf Figur 5a
    Figur 6:
    Vergrößerter Ausschnitt aus der Schnittdarstellung von Figur 5c
  • In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems mit zwei Schläuchen 10 und einem Anschlussstück gezeigt, wobei die Vorrichtung ein Scheibenwaschdüsenelement beinhaltet. Andere Ausführungsformen sind denkbar.
  • Die Figur 1 zeigt eine Explosionszeichnung der Verbindung 1 von Anschlussstück 2 und zwei Schläuchen 10 mit Hilfe von einem Füllmaterial bzw. Vergussmaterial 7. Das Vergussmaterial 7 ist in seinem festen Endzustand dargestellt. Die Figur zeigt insbesondere auch, dass der Schlauch 10 endseitig vollständig vom Vergussmaterial im Bereich 7a umschlossen ist, welches im Vergussraum 6 die Abdichtung zwischen Schlauch 10 und Anschlussstück 2 sicherstellt. Des Weiteren ist aus der Figur ein hülsenförmiger Einführhohlzylinder 3 und eine Durchgangsöffnung 8 zwischen dem Einführhohlzylinder 3 und dem Vergussraum 6 ersichtlich. Eine Einfüllöffnung 9 zum Einfüllen von Vergussmaterial 7 an der Vorrichtung 2 ist oberhalb des Vergussraumes 6 vollständig offen. Das Anschlussstück 2 weist ein Scheibenwaschdüsenelement 13 auf, das seitlich an dem Anschlussstück 2 angeordnet ist. Die Öffnungen 3a der beiden Einführhohlzylinder 3 sind auf unterschiedlichen Seiten an dem Anschlussstück 2 angeordnet.
  • Die Figur 2 zeigt die Verbindung zwischen den zwei Schläuchen 10 und dem Anschlussstück 2 ohne das Vergussmaterial 7. Ein zentrales Element 4, hier vom Schlauch 10 verdeckt, ist erfindungsgemäß so ausgeführt, dass der Schlauch 10 auf einen Hohlzylinder des zentralen Elements 4 spielfrei aber weitgehend kraftlos aufgeschoben wird. Der Hohlzylinder des zentralen Elements 4 erstreckt sich bis in den hülsenförmigen Einführhohlzylinder 3. Damit liegt der Schlauch 10 zwischen dem Hohlzylinder und dem Einführhohlzylinder 3 und das Schlauchende 10a erstreckt sich durch die Durchgangsöffnung 8 bis in den Vergussraum 6. Die Zeichnung zeigt aufgrund der perspektivischen Darstellung auch die Scheibenwaschdüse 13.
  • Die Figur 3 zeigt die zusammengefügten Schläuche 10 mit dem Anschlussstück 2. Die Enden der Hohlzylinder, auf die die Schläuche 10 vor dem Eingeben des Vergussmaterials 7, welches hier nicht dargestellt ist, geschoben wurden, sind erkennbar. Die Figur zeigt die Durchführung der Schläuche 10 durch die Einführhohlzylinder 3. Die Figur zeigt eine Vertiefung 12, die zwischen zwei Erhöhungen 11 auf der Oberfläche eines Schlauches 10 liegt. Im Vergussraum 6 weist jedes Schlauchende 10a drei Erhöhungen 11 und drei Vertiefungen 12 auf, so dass nach dem Einfüllen des Vergussmaterials 7 eine gut-dichtende und formschlüssig feste Verbindung vorliegt.
  • Die Figur 4a zeigt die Füllhöhe des Vergussmaterials 7 im Vergussraum 6 des Anschlussstückes 2. Das Vergussmaterial 7 wird bei der Herstellung der Verbindung von Schlauch 10 und Anschlussstück 2 von oben durch die Einfüllöffnung 9 in den Vergussraum 6 eingebracht. Dies geschieht indem flüssige Materialien eingegossen bzw. pulverförmige Materialien eingestreut werden. Dabei ist bis zum Aushärten der Vergussmaterialien 7 die Einfüllöffnung 9 oben, so dass das Vergussmaterial 7 nicht austreten kann. Nach dem erfolgten Aushärten kann das Anschlussstück 2 in jeder Lage eingebaut werden. Die transparente Darstellung des Vergussmateriales 7 ermöglicht es, die Durchgangsöffnung 8 zu sehen, durch die sich das Schlauchende 10a des Schlauches 10 in den Vergussraum 6 erstreckt. Die Figur zeigt dabei auch, dass sich der freie Raum oder auch Hohlraum um den Außenumfang des Schlauches 10a vom Einführhohlzylinder 3 aus kommend von einem Spalt 14, hier nicht dargestellt (siehe Figur 6), zu einem großen Raum, dem Vergussraum 6 erweitert. Da im Vergussraum 7 eine vollständige Umschließung mehrerer Erhöhungen 11 und das Ausfüllen der Vertiefungen 12 erfolgt, liegt eine dichtende und auch formschlüssig feste Verbindung von Schlauch 10 und Anschlussstück 2 vor.
  • Die Figur 4b zeigt zur Vollständigkeit das nicht-transparent dargestellte eingefüllte Vergussmaterial 7 in dem Anschlussstück 2.
  • Die Figur 5a zeigt eine Draufsicht auf die Verbindung. Ersichtlich werden die Schnittverläufe A-A (Figur 5b) und B-B (Figur 5c).
  • Die Figur 5b zeigt den Schnittverlauf A-A bezogen auf Figur 5a. Eine vergrößerte Teilausschnittsbetrachtung ist in Figur 6 gezeigt. Die Figur zeigt das Anschlussstück 2 im Bereich des Vergussraumes 6 geschnitten. Das Vergussmaterial 7 ist zu sehen. Der Schnitt geht durch den Kanal 5 und das Schlauchende 10a. Die Einfüllöffnung 8 ist ebenso ersichtlich, wie der Umstand, dass das Vergussmaterial 7 den Schlauch 10a vollständig überdeckt.
  • Die Figur 5c zeigt den Schnittverlauf B-B bezogen auf Figur 5a. Das Anschlussstück 2 ist entlang des Verlaufes der Kanäle 5 der Hohlzylinder des zentralen Elements 4 geschnitten. Die Figur zeigt die Verbindung der beiden Kanäle, so dass ein Fluiddurchtritt von der einen Seite durch einen ersten Schlauch 10, den zugehörigen ersten Kanal 5 durch das Anschlussstück 2 hin zur anderen Seite durch einen zweiten Kanal 5 in den zweiten Schlauch 10 ermöglicht. Gleichzeitig ist in Zusammenschau mit Figur 3 die Verbindung zum Scheibenwaschdüsenelement 13 ersichtlich. Der Schnitt zeigt weitergehend, die Einführhohlzylinder 3 und die Durchführung der Schlauchenden 10a durch die Durchgangsöffnungen 8 in den Vergussraum 6. Der Vergussraum 6 ist mit dem Vergussmaterial 7 gefüllt. Ersichtlich ist das abdichtende Umschließen des Schlauchendes 10a durch das Vergussmaterial im Bereich 7a. Die Erhöhungen 11 und die jeweils dazwischen liegende Vertiefung 12 bilden im Einführhohlzylinder 3 eine teilweise Labyrinth-Dichtung. Teilweise deswegen, da nur die Hälfte der sog. Verkämmung einer Labyrinth-Dichtung vorhanden ist. Die Oberflächenbeschaffenheit des dargestellten Schlauches, welcher hier als Wellschlauch dargestellt ist, verhindert ein Auslaufen des Vergussmaterials 7 durch einen Spalt 14, hier nicht dargestellt (siehe Figur 6), zwischen Schlauch 10 und Oberfläche des Einführhohlzylinders 3 im Herstellungsprozess. Beim Vergießen läuft (flüssiges Vergussmaterial) bzw. rieselt (pulverförmiges Vergussmaterial) Vergussmaterial 7 je nach Viskosität einen gewissen Weg in den Spalt 14, hier nicht dargestellt (siehe Figur 6), zwischen Schlauch 10 und Innenfläche des Einführhohlzylinders 3. Dieses Vergussmaterial ist jedoch für die eigentliche Abdichtung nicht erforderlich. Das vollständige Umschließen des Schlauchendabschnittes 10a, das in den Vergussraum 6 des Anschlussstücks 2 eingeschoben ist, dichtet die Verbindung ab.
  • Die Figur 6 zeigt eine Vergrößerung der Schnittdarstellung aus Figur 5c. Der Hohlzylinder des zentralen Elements 4 weißt den Außendurchmesser daußenAnschlussstück auf. Der Innendurchmesser des Schlauches dinnenSchlauch ist so ausgeführt, dass der Schlauch 10 auf den Hohlzylinder 4 spielfrei aber weitgehend kraftlos aufschiebbar ist. Der Hohlzylinder 4 erstreckt sich wiederum in den hülsenförmigen Einführhohlzylinder 3. Der Einführhohlzylinder 3 hat den Innendurchmesser dinnenEinführöffnung. Damit liegt das Schlauchende des Schlauches 10 zwischen dem Hohzylinder des zentralen Elements 4 und dem Einführhohlzylinder 3, wobei der Schlauch 10 den Außendurchmesser daußenSchlauch aufweist. Der Außendurchmesser daußenSchlauch ist dabei geringer als der Innendurchmesser dinnenEinführöffnung des Einführhohlzylinders 3. Somit kann ggf. eine geringe Menge Vergussmaterial 7, hier nicht dargestellt, in den Spalt 14 zwischen Schlauch 10 und der Innenwand der Einführöffnung 3 treten.
  • Das oben beschriebe Aushärten des Vergussmaterials kann eine Wärmebehandlung notwendig gemacht haben, wie es bei pulverförmigem Vergussmaterial der Fall wäre, oder kann optional zum Einsatz gekommen sein. Wichtig dabei ist, dass weder Schlauch noch Anschlussstück dadurch weder punktuell geschwächt oder bereichsweise beschädigt werden.
  • Andere Ausführungsformen sind denkbar. So ist ebenso ein Verbinden von einem Schlauch mit nur einem anderen Element möglich, hier aber nicht dargestellt. Auch ist es möglich mit der oben beschriebenen Art einen Verteiler für Fluide auszubilden bei dem z.B. drei und mehr Schläuche auf ein Anschlussstück treffen.
  • Die voranstehend beschriebenen Figuren zeigen eine beispielhafte Ausgestaltung eines Anschlussstückes 2 für zwei Schläuche 10 in welches zusätzlich ein Scheibenwaschdüsenelement 13 integriert ist. Dies kann z.B. verwendet werden um eine Düsenkette, bestehende aus mehreren Anschlussstücken, mit integrierten Düsen und dazwischen liegenden Schläuchen herzustellen.
  • Alternativ kann der Verbindungsprozess dahingehend erweitert werden, diesen mit den bei beheizten Scheibenwaschdüsen ohnehin notwendigen Vergussprozess zu kombinieren (nicht dargestellt). Somit kann neben dem Vergießen der Heizungselemente für die Düsen die Schlauchenden auf den Anschlussstücken mit eingegossen werden. Ein Eingießen der Schlauchenden ist jedoch auch unabhängig von den Heizungen möglich.

Claims (15)

  1. Anschlussstück (2) zum Verbinden eines oberflächenstrukturierten, mindestens eine Vertiefung in seiner Oberfläche aufweisenden Endes eines sich entlang einer Längsrichtung erstreckenden Schlauchs (10) mit einem Fluidauslass, gekennzeichnet durch einen Vergussraum (6), in den das Ende des Schlauchs (10) eingebracht werden kann, und ein in dem Vergussraum (6) angeordnetes Vergussmaterial (7), das
    • in einem ersten Verarbeitungszustand hinreichend fluidisierbar ist, damit ein Teil des im Vergussraum (6) befindlichen Vergussmaterials (7) bei eingeschobenem Ende des Schlauchs (10) in die Vertiefung fließen kann, und
    • in einem zweiten Verarbeitungszustand aushärtbar ist, damit der in die Vertiefung eingeflossene Teil des Vergussmaterials (7) und der übrige Teil des Vergussmaterials (7) das Ende des Schlauchs (10) durch das Eingreifen des Vergussmaterials (7) in die Vertiefung formschlüssig gegen entlang der Längsachse des Schlauchs wirkende Zugkräfte in dem Vergussraum (6) zurückhalten können, so dass der Schlauch (10) an dem Anschlussstück (2) fixiert ist.
  2. Anschlussstück nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen in dem Vergussraum (6) angeordneten Hohlzylinder, auf den das Ende des Schlauches (10) aufschiebbar ist, wobei der Hohlzylinder einen endseits offenen Fluidkanal aufweist, der mit dem Fluidauslass verbunden ist.
  3. Anschlussstück nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass das Vergussmaterial (7) derart ausgebildet ist, dass das Vergussmaterial (7) die Verbindung zwischen dem Ende des Schlauchs (10) und dem Hohlzylinder fluidisch abdichtet, und insbesondere das Vergussmaterial (7) am Stirnbereich des Ende des Schlauchs (10) anliegt.
  4. Anschlussstück nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergussraum (6) eine Anlagefläche für das Vergussmaterial (7) umfasst, die eine Flächennormale aufweist, die mit der Einschubrichtung des Endes des Schlauches (10) in den Vergussraum (6) einen Winkel von ungefähr 0° bis ungefähr 45° einschließt.
  5. Anschlussstück nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das der Vergussraum (6) fluidisch mittels eines Kanals (5) mit dem als Scheibenwaschdüsenelement (13) ausgebildeten Fluidauslass verbunden ist.
  6. Anschlussstück nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergussraum (6) eine Einfüllöffnung (9) für Vergussmaterial (7) aufweist, die offen oder durch einen Deckel verschließbar ist.
  7. Anschlussstück nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vergussmaterial (7) ein Material ist, das keine Adhäsion mit den den Vergussraum (6) begrenzenden Wänden eingeht.
  8. Anschlussstück nach einem der voranstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine erste Einführöffnung, über die ein Ende eines ersten Schlauchs (10) in den Vergussraum (6) eingeführt werden kann, und eine zweite Einführöffnung, über die ein Ende eines zweiten Schlauchs (10) in den Vergussraum (6) eingeführt werden kann.
  9. System aus einem Anschlussstück (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und einem eine Vertiefung in seiner Oberfläche aufweisenden Endes eines sich entlang einer Längsrichtung erstreckenden Schlauchs (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Vergussmasse (7) ausgehärtet ist und der in die Vertiefung eingeflossene Teil des Vergussmaterials (7) und der übrige Teil des Vergussmaterials (7) das Ende des Schlauchs (10) formschlüssig gegen entlang der Längsachse des Schlauchs wirkende Zugkräfte in dem Vergussraum (6) zurückhalten und der Schlauch (10) an dem Anschlussstück (2) fixiert ist.
  10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass am Ende des Schlauchs (10) mehrere Vertiefungen als parallele ringförmige Vertiefungen ausgebildet sind.
  11. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass am Ende des Schlauchs (10) die Vertiefung als spiralförmige Vertiefung ausgebildet ist.
  12. System nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (10) ein Wellschlauch ist.
  13. System nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Schlauches (10) einen unflexiblen Rohrbereich aufweist.
  14. System nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Vergussmaterial (7) ein Material ist, das keine Adhäsion der Oberfläche des Schlauchs (10) eingeht.
  15. Verwendung des Systems nach einem der Ansprüche 9 bis 14 zum Verbinden des Schlauchs mit einem Scheibenwaschdüsenelement (13).
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